amplengine님의 이글루

무선 네트워크는 일반적으로 사용되는 통신 케이블 대신 다른 매체, 즉 전파나 빛 등을 매개체로 정보를 전달하는 것을 특징으로 한다. 한마디로 선이 없는 네트워크로 정의된다.
데이터 네트워크에서 무선 네트워크라고 하면 전통적인 무선 LAN을 생각하는 것이 보편적인 일이었다. 무선 LAN 이외에 무선 네트워크의 범주에 들어가는 것은 이동통신 서비스였지만, 지금과 같이 데이터 통신이 활발하지도 않았고, 전송 속도 역시 열악했기 때문에 무선 LAN과는 다른 음성 네트워크의 하나로 취급되는 경우가 대부분이었다.
하지만 최근에는 무선 LAN이 너무나 보편적인 네트워크로 자리를 잡고 있어 특별하다는 느낌이 들지 않을 뿐 아니라 이동통신 진영에서 3G 서비스와 휴대 인터넷 등을 통해 데이터 네트워크에 한층 가까워지면서 무선 네트워크의 지평이 매우 넓어졌다.
때문에 현재 무선 네트워크는 HSDPA에서부터 와이브로, DMB, 디지털 홈, RFID/USN, 텔레매틱스, 무선 LAN, 블루투스, 적외선 통신, 지그비 등 헤아릴 수 없이 많은 무선 기술을 포함하고 있다.

전송거리에 따른 무선 네트워크의 분류
무선 네트워크의 전체적인 범위를 파악하는 데는 전송거리에 따라 무선 네트워크를 분류하고, 분류에 따른 특징과 포함되는 기술 등을 알아보는 방법이 효과적이다.
전송 거리에 따른 분류는 일반적인 유선 네트워크와 비슷한 분류가 적용되며, 여기에 개인과 초단거리를 영역으로 하는 분류가 추가된다. 이에 따라 무선 네트워크는 무선 WAN(Wide-Area Network), 무선 MAN(Metropolian Area Network), 무선 LAN(Local Area Network), 무선 PAN(Personal Network), 그리고 단거리 무선으로 분류할 수 있다.
좀더 설명하면, 이런 분류는 서비스 적용 범위에 따른 것으로, 국가나 대륙과 같은 넓은 범위에 걸쳐 서비스를 제공하는 무선 WAN, 하나의 도시 전체를 포괄할 수 있는 무선 MAN, 사무실이나 건물, 공장, 집안과 같은 특정 지역을 커버하는 무선 LAN, 그리고 한 사람이 자신의 직접적인 활동을 나타내는 범위를 갖는 무선 PAN 등이 있다. 이와 함께 무선 PAN보다 더 짧은 전송 거리를 가진 단거리 무선도 있다.
이런 분류는 서로 다른 다양한 요구 사항을 만족시키기는 하지만, 때때로 상호 중첩되는 경우가 없지 않으며, 구별하기가 힘든 경우도 많다. 예를 들어 무선 LAN을 통해 무선 PAN이 제공하는 서비스를 할 수 있으며, 무선 PAN과 단거리 무선은 통신 거리만으로는 나누기 힘들다. 또한 최근 상용 서비스를 시작한 와이브로 서비스는 무선 MAN에 속하지만, 무선 WAN에 속하는 HSDPA 서비스와 차세대 이동통신 시장을 두고 경쟁 관계에 있다.
이제 각각의 분류에 대해 좀더 자세히 알아보자.

·무선 WAN
개념 상으로 무선 WAN은 이동통신을 의미한다. 나라 또는 대륙과 같은 넓은 지역에 걸쳐 서비스를 제공하며, 데이터 전송속도는 그리 높지 않지만 고속 이동 중에도 끊김없는 네트워크 연결이 장점이다. 또한 이동통신업체 간의 제휴를 통해 전세계에 걸쳐 서비스가 제공되는데 국제 로밍 서비스가 바로 그것이다. 최근 3.5세대를 겨냥한 표준은 3GPP(3rd Generation Partnership Projects)가 추진하고 있는 HSDPA와 3GPP2가 추진하고 있는 EVDO(Evolution Data Only)가 있는데, 이미 상용화 서비스에 들어갔다. 두 표준은 모두 3Mbps 정도의 통신이 가능해 그간 데이터 전송에서 취약했던 무선 WAN의 약점을 극복했다는 점에서 의미를 두고 있다. 한편 100Mbps의 서비스가 가능한 4세대 이동통신망에 대해서는 2010년 서비스를 목표로 연구를 진행하고 있다.

·무선 MAN
무선 MAN은 대략 반경 50Km를 아우르는 무선 네트워크로 한 도시 전체나 일정한 교외 지역과 같은 범위에 적합하다. 무선 MAN은 다른 무선 네트워크보다 최근인 2004년에 표준화가 됐으며, 올해부터 상용 서비스가 시작됐다. 기존의 무선 MAN은 중계기 간 핸드오프가 되지 않아 고정된 사용자나 실외의 고정된 점을 연결하는데 사용될 것으로 예상됐다. 하지만 와이브로가 이를 극복한 시범서비스를 선보여 이동형 무선 네트워크로도 주목받기 시작했다. 무선 MAN 서비스 업체는 값비싼 케이블을 임대하거나 설치하지 않아도 되기 때문에 투자에 대한 수익률이 높다. 그래서 무선 MAN은 기존 이동통신망이 설치되지 않은 국가나 지역, 유선 네트워크망이 제대로 갖춰지지 않은 도시 외곽 지역의 서비스를 중심으로 자리를 굳혀나갈 것으로 예상된다.

·무선 LAN
무선 LAN은 무선 네트워크의 대표적인 서비스로 사무실이나 공장, 집안과 같은 대략 100m 이내의 지역에서 고성능의 무선 통신을 제공한다. 무선 LAN은 성능이나 구성 요소, 비용, 동작 원리 등이 유선 네트워크의 이더넷과 유사해 빠른 성장률을 보이고 있다. 무선 LAN에 대해서는 뒤에서 좀더 자세히 살펴보겠다.

·무선 PAN
무선 PAN은 작은 방안이나 개인 영역처럼 20m이하의 짧은 거리의 통신 요구 사항을 가장 효율적으로 만족시킨다. 블루투스, 적외선 통신, 지그비, UWB 등이 바로 그것이며, 이는 데이터 전송율이 높고 비교적 저전력이기 때문에 주변 환경을 획기적으로 변화시킬 수 있는 가능성을 갖고 있다. 특히 100Mbps 이상의 전송이 가능한 UWB의 등장은 PC와 가전 제품간의 연결, 가전 제품의 인터넷 접속, 데이터 전송 등 생활 환경의 무선 네트워크화를 가속화시킬 것으로 보인다.?

·단거리 무선
단거리 무선은 예전부터 업무용 바코드나 상품 태그 관리용으로 사용해오던 것이 최근에는 비접촉 IC카드, 비접촉 센서 등 다양한 형태의 제품이 나오고 있다. 단거리 무선은 소전력 무선, 미약 전파 무선이 대표적이다. 특히 미약 무선의 한 종류인 RFID는 주파수 변조 방식으로 기기의 설계가 자유롭고 목적에 따라 효율적, 경제적인 이용이 가능해 최근 유비쿼터스 시대의 첨병 역할을 해낼 것으로 기대하고 있다. 그러나 전파가 약하기 때문에 해당 범위가 한정돼 있으며, 건조물이나 금속물에 의해 반사되거나 감소하는 단점이 있다.

무선 네트워크의 대표주자, 무선 LAN
이동통신을 제외하고 가장 범용적으로 사용되는 무선 네트워크는 바로 RF(Radio Frequency)를 이용한 무선 네트워크 기술인 무선 LAN(Wireless Local Area Network)일 것이다.
무선 LAN이란 말 그대로 물리적인 연결에 있어서 케이블에 의존하지 않고 데이터 통신이 가능한 기술이자, 그런 방식으로 구축된 네트워크를 말한다. 무선 LAN에서 케이블의 역할을 하는 것은 바로 RF이다. 이렇게 전송 매체가 케이블에서 주파수로 바뀌는 것 외에 기본적인 구성에서는 일반적인 이더넷 기반 LAN 환경과 같다고 할 수 있다.
2006년 현재 무선 LAN은 기업 환경은 물론 일반 가정에서도 매우 친숙하게 접할 수 있다. 2000년을 기점으로 무선 LAN 기술의 발전과 제품 가격의 하락으로 무선 LAN은 누구나 쉽게 사용할 수 있는 기술이 됐지만, 실제로 1999년 IEEE 802.11b 표준이 정해지기 전까지 무선 LAN은 오랫동안 틈새기술로 평가받고 있었다. 이전까지 무선 LAN은 주로 공장과 같은 산업 현장에서 도저히 케이블로 네트워크를 연결할 수 없을 때 사용했기 때문이다. 당시에는 속도 역시 2Mbps 정도로 100Mbps를 제공하는 고속 이더넷과 비교하기 어려운 수준이었다.
하지만 2000년대에 들어서면서 관련 기술 표준화를 통한 장비 간의 호환성 확보와 제품 가격의 하락, 11Mbps라는 충분히 경쟁력있는 전송속도 등으로 빠르게 확산되기 시작했다. 여기에 통신업체들이 초고속 인터넷 서비스의 한 항목으로 무선 LAN에 기반한 핫스팟 등에 관심을 보이면서 무선 LAN은 일반 가정까지 보급되기 시작했다.

케이블로부터의 해방
무선 LAN의 장점은 우선 케이블이 없어짐으로써 생기는 이점을 들 수 있다. 케이블이 없어지기 때문에 설치 장소의 제한을 받지 않아 유선 LAN에 비해 활용 범위가 넓다. 이것은 초기의 무선 LAN이 케이블을 설치할 수 없는 산업 현장에서 주로 사용된 것으로 증명된다.
하지만 무선 LAN의 가장 큰 장점은 뭐니뭐니 해도 배선의 어려움을 해결하고 사무실의 구조를 변경할 때 드는 수고를 대폭 줄일 수 있다는 점이다. 이는 네트워크 비용을 절감할 수 있는 결정적인 요인으로 성능 향상 못지 않은 마력을 가져다 준다. 유선 연결에서는 UTP에서부터 동축케이블, 광섬유 등이 벽이나 마루, 천정, 심지어 책상 사이사이를 통해 서버나 일반 데스크톱 PC까지 연결된다.
이렇게 케이블을 기존의 사무실에 설치하는 것도 복잡한 일이지만, 일단 배선이 끝나더라도 LAN 구성은 하드웨어에 얽매일 수밖에 없다. 단말기를 움직이거나 네트워크를 확장하기 위해서는 케이블링 비용이 드는 것은 물론, 사무실은 북새통이 될 수밖에 없다. 이와 함께 케이블에서 발생하는 장애를 피할 수 있고, 연결에 문제가 생긴 데스크톱만 조처하면 된다.
무선 LAN은 사업장의 성격에 따라 때로는 필수적으로 설치되기도 하는데, 사내 레이아웃을 자주 변경해야하는 사업체의 경우, 때마다 해줘야하는 케이블링이 불필요하다는 점이 큰 장점으로 작용하고 있다. 또한 네트워크의 발전에 따라 이동성이 중요한 업무 환경에도 무선 LAN은 필수적이다. 이렇게 구축된 무선 LAN은 향후 네트워크 확장시 추가로 허브나 케이블링 또한 불필요하다.
이외에도 구축 후 미관상의 문제도 해결해 줘, 임시 네트워크 구축의 필요가 있는 전시장이나 세미나, 건설 현장 등에 유용하게 쓰인다. 또한 대학캠퍼스의 경우 무선 LAN으로 캠퍼스 전역을 연결해 기존 연구실이나 교수실 외에 캠퍼스 어디에서나 노트북 PC를 이용해 네트워크를 이용할 수 있다.

보급 확산의 기폭제, 무선 LAN 표준
무선 LAN 기술은 1997년에 표준화가 됐지만, 표준 이전부터 10년 이상 기술이 축적됐으며, 그 기반이 되는 스프레드 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식은 미국 국방부에서 사용해 검증된 기술이므로 가장 신뢰성 높은 무선 데이터 통신 기술이라 할 수 있다. 1997년 표준으로 제정된 IEEE 802.11 표준은 표준화된 기술과 제품간 상호 호환성을 제공한다는 측면에서 무선 LAN 시장에 많은 장비업체들의 참여를 앞당긴 가장 중요한 요인 중 하나라고 볼 수 있다.
한편 1999년에 제정된 IEEE 802.11b 표준은 무선 LAN 기술과 시장을 급격하게 성장시키는 동력이 됐다. 유선 LAN과 비슷한 11Mbps급의 속도를 제공하고, 높아진 안정성, WiFi 협회(Wi-Fi Alliance)의 WiFi 인증을 통한 호환성 보장, 그리고 낮아진 가격을 제공함으로써 사용자들이 무선 LAN을 도입하는데 어려움을 느끼던 장벽을 없앴다.
무선 LAN은 각 나라마다 ISM(Industrial Scientific Medical) 밴드로 지정한 대역 내에서 사용할 수 있으며, 세계적으로 대부분의 국가가 2.4GHz 대역을 ISM 밴드로 지정함에 따라 무선 LAN 업체들은 2.4GHz 대역에서 사용할 수 있는 제품을 출시하고 있다.
한편 5GHz 대역의 ISM 밴드는 나라마다 5.125∼5.325GHz과 5.75∼5.825GHz을 지정하고 있어 무선 LAN 업체들은 나라의 특성에 맞는 제품을 별도 출시하고 있다. 국내에서는 현재 2.4GHz과 5.75GHz 대역이 ISM 밴드로 지정돼 있다.
가장 널리 사용되고 있는 2.4GHz 대역의 무선 LAN 기술에는 IEEE 802.11b와 IEEE 802.11g, 그리고 홈RF가 있다. 물론 블루투스도 2.4GHz 대역을 사용한다. 2.4GHz는 이전에도 혼잡한 상태에 있었는데, 여기에 홈RF와 블루투스가 가세함으로써 혼잡도 증가로 인해 간섭에 의한 장애 문제가 대두되고 있다. 주요 무선 LAN 표준은 다음과 같다.

· IEEE 802.11b : 2.4GHz, 11Mbps 제품이 해당되며, 가장 널리 알려진 무선 LAN 표준이다.
· IEEE 802.11g : 2.4GHz 대역에서 22/54Mbps의 전송 속도를 제공한다.
· IEEE 802.11a : 5GHz 대역에서 54Mbps의 전송속도를 제공하며, 1999년에 표준이 정해졌다.

WiFi 협회는 무선 LAN 제품간 상호운용성에 대한 인증을 제공하기 위해 1999년 창립된 비영리 조직이다. 지난 2003년 상반기까지 WECA(Wireless Ethernet Capability Alliance)라는 이름으로 활동했으며, 802.11a/b/g 고속 무선 제품 업체들에게 상호운용성에 대한 테스트를 진행하고 테스트에 통과한 제품에 대해서 WiFi 인증을 부여한다.

케이블만 없는 네트워크 구성
무선 LAN의 구성 요소는 케이블을 빼면 일반 유선 네트워크 구성과 크게 다르지 않다. 일반적인 LAN의 구성이 라우터, 스위치, 허브, 그리고 PC의 LAN 카드라면, 무선 LAN의 구성은 무선 LAN 스위치, 액세스 포인트, 그리고 무선 LAN 카드로 이뤄진다.
유선 LAN의 허브에 해당하는 것이 액세스 포인트인 것 외에는 이름도 같은 장비들이 사용된다. 여기에 SOHO 환경에서 브로드밴드 회선을 이용해 소규모 무선 LAN을 구성하는 경우, '무선 인터넷 공유기'로 불리는 무선 게이트웨이가 액세스 포인트의 역할을 수행한다.

·액세스 포인트
무선 LAN 환경에서 무선 LAN 카드와 유선 네트워크를 연결해주는 허브 장치로, LAN의 허브와 같은 역할을 한다. 데이터 전송과 버퍼링 기능을 제공하며, 액세스 포인트 간의 연결 기능을 통해 로밍이나 로드밸런싱도 가능하다. 액세스 포인트 역시 초기의 단순 허브 역할 제품에서 다기능 인텔리전트 제품으로 다양화됐으며, LAN 카드에 대한 MAC 인증 등의 간단한 보안 기능부터 자체적으로 DHCP, NAT 등의 네트워크 부가 기능을 수행하는 제품도 있다. 이론적으로 액세스 포인트는 반경 100m 정도에 200여대의 노드를 연결할 수 있지만, 액세스 포인트는 허브와 같은 공유 구조이기 때문에 노드가 많아질수록 성능은 떨어지기 마련이다. 일반적으로 20~30개 정도의 노드가 적당한 편이다.

·무선 LAN 카드
일반적인 LAN 카드에 케이블 연결을 위한 RJ-45 포트 대신 무선 신호 수신을 위한 안테나가 장착돼 있다고 생각하면 정확하다. 초기에는 노트북 PC용의 PCMCIA 카드 방식이 무선 LAN 카드의 대세를 이뤘지만, 최근에는 무선 LAN이 일반 데스크톱 PC 환경으로 확대되면서 PCI 방식의 무선 LAN 카드와 함께 어떤 단말기에도 사용할 수 있는 USB 방식 무선 LAN 카드가 인기를 끌고 있다. 무선 LAN 카드의 지원 속도 역시 초기에는 같은 주파수 대역을 사용하는 802.11b/g 겸용 제품과 11Mbps를 지원하는 802.11b나 54Mbps를 지원하는 802.11a 제품이 따로 출시됐지만, 최근에는 802.11a/b/g 세 가지를 한꺼번에 지원하는 제품이 많이 출시돼 있다.

·무선 LAN 스위치
무선 LAN의 확산과 함께 등장한 무선 LAN 스위치는 기존 유선 LAN에서 지능형 스위치들이 구현하는 기능을 무선 LAN에도 적용하고자 하는 요구에 의해 만들어졌다. 대규모 무선 LAN 환경의 경우 수많은 액세스 포인트와 여기에 연결된 더 많은 노드들에 대해 중아집중적인 관리가 어려웠고, 대기 중으로 전파되는 무선 신호에 대한 보안이 완벽하지 않다는 문제를 가지고 있었다.
이에 따라 무선 LAN 스위치는 장비업체별로 차이는 있지만, 2계층에서 7계층에 이르는 다양한 기능을 수행하는 장비로 자리잡았다. 무선 LAN 스위치의 주요 기능은 보안, 무선 신호의 세기와 채널 조정, 로밍, 로드밸런싱 등을 들 수 있다.

·SOHO용 무선 IP 공유기
무선 LAN이 SOHO 환경으로 확산되면서 등장한 장비로, 기존의 브로드밴드 접속에 사용되던 IP 공유기에 무선 액세스 포인트 기능을 추가한 것이다. SOHO 환경에 적합하도록 로밍이나 로드밸런싱 기능은 지원하지 않으며, 최대 지원 노드 역시 기업용 액세스 포인트에 비해 적은 편이다. 일반적으로 4개 정도의 이더넷 포트를 지원하며, 흔히 유무선 인터넷 공유기로 불린다.

무한 가능성에 도전하는 무선 LAN
무선 LAN은 기술적인 진보와 시장의 성숙으로 안정기에 들어서면서 작게는 일반 가정과 SOHO 환경에서의 무선 LAN 보편화, 그리고 크게는 대규모 기업 환경에의 적용까지 날로 그 영역을 확장하고 있다. 이와 함께 무선 LAN 스위치와 무선 LAN 전문 분석 툴까지 호황을 맞이하고 있다.
이런 무선 LAN의 발전에는 그간의 보안에 대한 불신을 해소한 802.11i 표준의 확립이 큰 몫을 한 것으로 평가받고 있다. 802.11i 표준의 완료로 유선 네트워크 환경에서 제공할 수 있는 가장 강력한 수준의 보안 정책을 무선 네트워크에서도 구현할 수 있게 됐기 때문이다.
이와 함께 무선 LAN 기반 로밍 기술의 발전으로 VoWLAN(Voice over Wireless LAN)의 구현이 현실화됐으며, 무선 네트워크의 도달 범위를 확장한 무선 MAN, 무선 WAN 역시 동반 상승하고 있다. 또한 액세스 포인트까지 케이블 연결도 필요없는 무선 메시 네트워크(Wireless Mesh Network), 무선 LAN을 이용해 이동 중에도 네트워크를 이용할 수 있는 모바일 네트워크까지 확장되고 있다. 월간 온더넷 2007년 11월호